Definition und Material eines Kupferrohrs
Ein Kupferrohr, im Fachjargon meist Kupferrohr genannt, ist ein nahtloses Hohlprofil, das durch Extrudieren und Kaltziehen eines Kupferbarrens und anschließendes Fertigbearbeiten auf einen kontrollierten Außendurchmesser und eine kontrollierte Wandstärke entsteht. Das Standardmaterial ist phosphor-desoxidiertes Kupfer C12200, auch Cu-DHP genannt, das mindestens 99,90 % Kupfer mit 0,015 % bis 0,040 % Restphosphor enthält, was dem Rohr die erforderliche Duktilität und das Lötverhalten verleiht und gleichzeitig die Bohrung frei von Oxid hält, das sich sonst bei einer Lötverbindung bilden würde. Die Rohre werden in den kleineren Größen in Rollen geliefert, in den größeren Größen in geraden Längen bis zu sechs Metern. Die Oberfläche kann je nach Installation glatt, entfettet oder kunststoffbeschichtet sein.
Typen, Wandstärken und Härtegrade
ASTM B88 definiert drei Wandserien mit demselben Außendurchmesser, sodass sich bei einem Typwechsel eher die Bohrung und die Druckstufe als die Anschlüsse ändern. Die Tabelle gibt die am häufigsten verwendeten Größen an.
| Nenngröße | Außendurchmesser | Wand Typ K | Typ L-Wand | Wand Typ M |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 Zoll | 12,7 mm | 1,245 mm | 1,016 mm | 0,711 mm |
| 3/4 Zoll | 19,05 mm | 1.651 mm | 1,143 mm | 0,813 mm |
Typ K wird für erdverlegte und schwere Arbeiten verwendet, Typ L für allgemeine Sanitär- und Heizungsinstallationen und Typ M für offene Niederdruckinstallationen. Europäische Rohre werden stattdessen nach Härte klassifiziert: EN 1057 bezeichnet R220 für den geglühten Zustand mit einer Mindestzugfestigkeit von 220 N/mm2, R250 für halbhartes Rohr mit 250 N/mm2 und R290 für hartes Rohr mit 290 N/mm2. Hartes Tempern bietet die höchste Druckfestigkeit und behält seine Form in exponierten Läufen, während geglühte Rohre vor Ort gewickelt und gebogen werden. Die Bohrung wird außerdem in zwei Reinheitsstufen für den Kühl- und medizinischen Einsatz geliefert. Diese Reinheitsgrade werden separat angegeben.
Wo Kupferrohre verwendet werden
Kupferrohre dienen der Trinkwasserversorgung, Warmwasserbereitung, Kaltwasser, Erdgas- und Flüssiggasverteilung, Druckluft, Kältemittelkreisläufen, Solarthermieabsorbern, Feuerlöschsprinkler-Zweigleitungen und medizinischen Gassystemen. Jeder dieser Dienste hat seine eigenen Spezifikationen: Wasser- und Gasinstallationen folgen ASTM B88 oder EN 1057, Kühl- und Klimaanlagen-Kreisläufe folgen ASTM B280 mit gereinigter und verschlossener Bohrung und medizinische Gassysteme folgen ASTM B819. Kupfer wird für diese Aufgaben ausgewählt, weil es für Sauerstoff und ultraviolettes Licht undurchlässig ist, einer Vielzahl von Wasserchemikalien widersteht, Gefrieren weitaus weniger Schäden verträgt als starre Polymermaterialien und ohne Eigenschaftsverlust recycelt werden kann.
So wählen Sie das richtige Kupferrohr aus
Definieren Sie zunächst den Service und die maßgeblichen Spezifikationen, da die Anforderungen an Kältemittel und medizinische Gase Reinheitsniveaus erfordern, die normale Wasserleitungen nicht erfüllen.
Bemessen Sie das Rohr anhand des Auslegungsdrucks und der Auslegungstemperatur und nicht anhand des Nenndurchmessers, und verwenden Sie die Wandreihe oder Härte, die die erforderliche Nennleistung beim kleinsten praktischen Außendurchmesser bietet.
Überprüfen Sie die Wasserchemie auf Chlorid, Sulfat und pH-Wert und stellen Sie sicher, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Design unter dem Niveau bleibt, bei dem der Schutzfilm abgestreift wird.
Wählen Sie die Härte für die Installationsmethode: hartes Rohr für freiliegende gerade Leitungen, geglühte Spule für lange erdverlegte oder verdeckte Leitungen, die um Hindernisse herum gebogen werden müssen.
Wählen Sie vor der Bestellung die Verbindungsart aus, da Pressfittings und Lötverbindungen unterschiedliche Rohrenden, Sauberkeit und Härte erfordern.
Berücksichtigen Sie die Wärmeausdehnung und die Stützabstände und trennen Sie Kupfer von Stahl- und verzinkten Bauteilen mit dielektrischen Armaturen.
Fertigung, Verbindung und Montage
Kupferrohre werden durch Kapillarlöten mit zinn-Silber oder bleifreiem-Lötmittel, durch Hartlöten mit einem phosphorhaltigen-haltigen Füllstoff für Kupfer--Verbindungen oder durch mechanische Pressverbindungen, die keine Hitze benötigen, verbunden. Es lässt sich kalt auf Radien von etwa dem Anderthalbfachen des Außendurchmessers im geglühten Zustand biegen und lässt sich für mechanische Verbindungen leicht aufweiten und stauchen. Zu den Installationspraktiken, die die Lebensdauer schützen, gehören das Schneiden mit einem Rad- oder Rollenschneider und das Reiben des Grats, das Reinigen der Verbindungsflächen unmittelbar vor dem Löten, das Spülen des fertigen Systems zur Entfernung von Flussmittelrückständen, das Spülen mit Stickstoff beim Löten von Kühlkreisläufen, damit sich im Rohrinneren keine Oxidablagerungen bilden, und das Anbringen von Isolierungen dort, wo Kondensation oder Wärmeverlust von Bedeutung sind.
Qualitätskontrolle und Lieferung von Kupferrohren
Kupferrohre werden gemäß einer Spezifikation geliefert, in der die Norm, die Materialbezeichnung, die Härte oder der Typ, die Abmessungen, die Längenform, der Reinheitsgrad und etwaige zusätzliche Tests angegeben sind. Die Abnahmeprüfung umfasst die Messung des Außendurchmessers und der Wandstärke, Ovalität, Zugprüfung des Zustands, Härte (falls erforderlich) und entweder eine Wirbelstromprüfung, eine Luftdruckprüfung oder eine hydrostatische Prüfung, abhängig von der Norm und den Anweisungen des Käufers. Kälte- und medizinische Gasschläuche werden zusätzlich auf Sauberkeit der Bohrung überprüft und mit verschlossenen oder verschlossenen Enden geliefert. Die Dokumentation für Exportaufträge umfasst normalerweise ein Werksprüfzertifikat nach EN 10204 3.1, in dem die Chargennummer, die chemische Analyse und die mechanischen Ergebnisse aufgeführt sind, zusammen mit Maßaufzeichnungen und Packlisten, die Coilgewichte oder Bündelzahlen angeben.
Häufig gestellte Fragen
F: Woraus bestehen Kupferrohre?
A: Das Standardmaterial ist phosphor-desoxidiertes Kupfer C12200 oder Cu-DHP, mit einem Mindestkupfergehalt von 99,90 % und einem Restphosphorbereich von 0,015 % bis 0,040 %. Legierungsrohre sind für bestimmte Aufgaben auch in Messing, Kupfernickel und anderen Kupferlegierungen erhältlich.
F: Was ist der Unterschied zwischen Kupferrohren vom Typ K, L und M?
A: Die drei Typen haben den gleichen Außendurchmesser und unterscheiden sich nur in der Wandstärke. Typ K hat die dickste Wand und die höchste Druckstufe, Typ L ist die allgemeine Sanitärklasse und Typ M ist die leichteste Wand für Niederdruckarbeiten.
F: Was bedeutet die Härte R220, R250 oder R290?
A: Die europäische Klassifizierung gibt die Mindestzugfestigkeit des Rohrs in Newton pro Quadratmillimeter an. R220 ist geglüht und vollständig biegbar, R250 ist halb-hart und R290 ist hart und bietet die höchste Druckfestigkeit.
F: Können Kupferrohre für Gas verwendet werden?
A: Ja. Kupferrohre werden für die Erdgas- und Flüssiggasverteilung gemäß ASTM B88 und EN 1057 verwendet und werden häufig in medizinischen und industriellen Gassystemen verwendet, in denen die Reinheitsanforderungen von ASTM B819 gelten.
F: Wie wird die Druckstufe eines Kupferrohrs bestimmt?
A: Die Bewertung ergibt sich aus der Wandstärke, dem Rohraußendurchmesser und der Härte unter Verwendung der Konstruktionsbeziehungen in der maßgeblichen Norm. Ein hartes Rohr mit einer schwereren Wand trägt den höchsten Druck für eine bestimmte Größe.
F: Welche Tests werden mit einer Kupferrohrlieferung geliefert?
A: Dimensionsmessung von Durchmesser und Wand, Härte- oder Zugfestigkeitsprüfung des Zustands sowie die Ergebnisse eines Wirbelstrom-, Luft- oder hydrostatischen Integritätstests, zusammen mit der chemischen Analyse in einem Mühlentestzertifikat nach EN 10204 3.1. angegeben.
